Definition av ekologisk pyramid
En ekologisk pyramid är en grafisk representation av förhållandet mellan olika organismer i ett ekosystem. Var och en av staplarna som utgör pyramiden representerar en annan trofisk nivå, och deras ordning, som baseras på vem som äter vem, representerar energiflödet. Energi rör sig upp i pyramiden och börjar med de primära producenterna, eller autotrofer, som växter och alger längst ner, följt av de primära konsumenterna, som matar på dessa växter, sedan sekundära konsumenter, som matar på de primära konsumenterna, och så på. Staplarnas höjd bör alla vara desamma, men bredden på varje stapel baseras på mängden av den aspekt som mäts.
Typer av ekologiska pyramider
Talpyramid
Detta visar antalet organismer i varje trofisk nivå utan hänsyn till deras storlek. Denna typ av pyramid kan vara bekväm, eftersom räkning ofta är en enkel uppgift och kan göras genom åren för att observera förändringarna i ett visst ekosystem. Vissa typer av organismer är dock svåra att räkna, särskilt när det gäller vissa ungdomsformer. Enhet: antal organismer.
Biomassapyramid
Detta indikerar den totala massan av organismer på varje trofisk nivå . Vanligtvis är denna typ av pyramid störst längst ner och blir mindre uppåt, men undantag finns. Biomassan för en trofisk nivå beräknas genom att multiplicera antalet individer i den trofiska nivån med den genomsnittliga massan för en individ i ett visst område. Denna typ av ekologisk pyramid löser några problem med talpyramiden, eftersom den visar en mer exakt representation av mängden energi som finns i varje trofisk nivå, men den har sina egna begränsningar. Till exempel är den tid på året då uppgifterna samlas in mycket viktig, eftersom olika arter har olika avelssäsonger. Eftersom det vanligtvis är omöjligt att mäta massan för varje enskild organism, tas endast ett prov, vilket kan leda till felaktigheter. Enhet: g m-2 eller Kg m-2.
Produktivitetspyramid
Produktivitetspyramiden tittar på den totala mängden energi som finns på varje trofisk nivå, liksom förlust av energi mellan trofiska nivåer. Eftersom denna typ av representation tar hänsyn till det faktum att majoriteten av energin som finns på en trofisk nivå inte kommer att vara tillgänglig för nästa, är den mer exakt än de andra två pyramiderna. Denna idé baseras på Lindemans tioprocentslag, som säger att endast cirka 10% av energin på trofisk nivå kommer att gå till att skapa biomassa. Med andra ord, bara cirka 10% av energin går till att skapa vävnad, såsom stjälkar, löv, muskler etc. i nästa trofiska nivå. Resten används i andning, jakt och andra aktiviteter, eller går förlorad för omgivningen som värme. Det som är intressant är dock att toxiner passerar pyramiden mycket effektivt, vilket innebär att när vi går upp den ekologiska pyramiden koncentreras mängden skadliga kemikalier mer och mer i organismernas kroppar. Det här är vad vi kallar bioförstoring.
Produktivitetspyramiden är den mest använda typen av ekologisk pyramid och kan, till skillnad från de två andra typerna, aldrig vara störst på toppen och minsta längst ner. Det är en viktig typ av ekologisk pyramid eftersom den undersöker flödet av energi i ett ekosystem över tiden. Enhet: J m-2 år-1, där Joule är enheten för energi, som kan bytas ut mot andra enheter av energi som Kilojoule, Kilocalorie och calorie.
Medan en produktivitetspyramid alltid tar en upprätt pyramidform, är antalet pyramider ibland inverterade eller tar inte formen av en verklig pyramid alls. För att demonstrera, låt oss ta ett ek som kan mata miljontals ekmaskar. Om vi ser detta ekosystem som vårt fokus kommer producentnivån (ett träd) att hamna mycket mindre än de primära konsumenternas nivå (miljoner insekter). Det är mindre troligt att det förekommer i biomassapyramider, men det är inte omöjligt. Pyramiderna nedan visar de olika typerna av pyramider och de former de kan ha i olika ekosystem.
Ekologiska pyramidexempel
Diagrammet nedan är ett exempel på en produktivitetspyramid, annars kallad en energipyramid. Solen har inkluderats i detta diagram, eftersom det är den viktigaste källan till all energi, liksom nedbrytarna, som bakterier och svampar, som kan skaffa näringsämnen och energi från alla trofiska nivåer genom att bryta ner döda eller förfallna organismer. Som visat går näringsämnena sedan tillbaka i jorden och tas upp av växter.
Energiförlusten till omgivningen visas också i detta diagram och den totala energiöverföringen har beräknats.Vi börjar med den totala mängden energi som de primära producenterna innehåller, vilket indikeras med 100%. När vi går upp en nivå används 90% av den energin på andra sätt än för att skapa kött. Vad de primära konsumenterna slutar med är bara 10% av startenergin, och 10% av de 10% går förlorade i överföringen till nästa nivå. Det är 1% och så vidare. Rovdjuren på toppen får då bara 0,01% av startenergin! Denna ineffektivitet i systemet är anledningen till att produktivitetspyramider alltid är upprätta.
Ekologisk pyramidfunktion
En ekologisk pyramid visar inte bara organismernas matningsmönster i olika ekosystem utan också kan också ge oss en inblick i hur ineffektiv energiöverföring är, och visa det inflytande som en förändring i antal på en trofisk nivå kan ha på trofiska nivåer över och under den. När data samlas in genom åren kan också effekterna av förändringarna som sker i miljön på organismerna studeras genom att jämföra data. Om ett ekosystems förhållanden visar sig försämras med åren på grund av förorening eller överjakt av människor, kan åtgärder vidtas för att förhindra ytterligare skador och eventuellt vända en del av den nuvarande skadan.
- Trofisk nivå – Den position som en organism intar inom en livsmedelskedja eller en ekologisk pyramid, såsom en producent eller en primär konsument. Många djur matar på flera olika trofiska nivåer.
- Arter – En grupp organismer som uppvisar gemensamma egenskaper och kan föda upp sig själva för att producera bördiga avkommor.
- Ekosystem – En gemenskap av ömsesidigt beroende levande organismer i förening med icke-levande element som omger dem. Sättet de levande organismerna och den fysiska miljön interagerar på är genom utbyte av näringsämnen och energi.
- Matnät – Ett system av livsmedelskedjor som är sammankopplade med varandra. Till skillnad från i livsmedelskedjor kan en organism i en matwebb uppta flera olika trofiska nivåer.
Quiz
1. Varför är det ovanligt att ett stort antal organismer är närvarande högst upp i en ekologisk pyramid?
A. Djur på toppen av pyramiden är störst.
B. Djur på toppen har kortare liv.
C. Mängden tillgänglig energi när pyramidens topp nås räcker inte för att upprätthålla många individer.
D. Människor är mest intresserade av att jaga djur som upptar den högsta nivån i den ekologiska pyramiden.
2. Biomassan i ett ekosystem är:
A. Den totala energin i levande och icke-levande komponenter i ekosystemet.
B. Den totala energin hos levande organismer i ett ekosystem.
C. Den totala massan av levande och icke-levande komponenter i ekosystemet.
D. Den totala massan av levande organismer i ett ekosystem.
3. Om producenterna i ekologisk pyramid har totalt 80000 Kcal energi, vilket av följande skulle vara sant?
A. De sekundära konsumenterna skulle ha totalt 80 kcal energi.
B. De tertiära konsumenterna skulle ha totalt 8 Kcal energi.
C. De sekundära konsumenterna skulle ha totalt 80000 Kcal energi.
D. Tertiära konsumenter skulle ha totalt 80 Kcal energi.